目前在世界范围内，跨海、跨江和跨水库等深水大跨度桥梁正在不断规划和建设中。地震作用时，动水对深水大跨度桥梁的动力性能的影响是亟待研究的课题，世界各国针对动水的研究普遍较少，缺乏系统而有效的动水力计算方法。国内现有桥梁抗震设计规范中对动水力的规定已不再适合深水大跨度桥梁的设计要求。首先，本文基于理想势流体理论，通过简化Morison动水力计算式，提出了地震时作用于桥梁下部结构上动水力的简便计算方法。并针对矩形截面桥墩、圆柱桩结构和高桩承台结构，分别利用数值计算和试验方法验证了本文提出的动水力简便计算方法的准确有效性。为深水长大桥梁考虑动水影响时的性能设计提供了简便的动水力计算方法。其次，通过建立结构与动水相互作用的计算模型，利用有限单元法对矩形截面桥墩和圆柱桩结构进行了考虑动水作用时的地震动力响应分析。结果表明：随着水深的增加，作用于矩形截面桥墩和圆柱桩上的动水力及其对结构在地震作用下的动力反应的影响也随之增大，在进行考虑动水作用下的桥梁动力反应分析时必须考虑水深的影响。而中日规范在计算动水力及其对桥梁内力影响时都存在一定的不足之处。基于对不同形式桥墩作用机制的研究，得出了动水压力沿高度及迎水面宽度方向的动水压力分布规律。通过对不同地震波类型和对桥梁水中结构上的动水力作用研究，明确了近场和远场地震波及不同水深情况下，作用于矩形和圆形截面实心结构上动水压力的分布规律与作用特征。通过水与高桩承台结构模型动力相互作用振动台试验，究明了简谐荷载作用下动水对高桩承台结构动力响应的作用机理影响机制。通过开展水与高桩承台结构模型动力相互作用振动台试验，证实由于结构周围水的影响，会使高桩承台结构的自振周期增大，改变结构动力反应，动力荷载加载频率会改变动水对结构动力响应的影响，明确了动水对结构动力响应影响机理。最后，开展了动水作用对深水大跨度斜拉桥性能设计影响研究。采用本文提出的动水力计算方法，基于南京长江第三大桥进行了考虑动水作用下的深水大跨度斜拉桥地震动力响应分析。证实地震作用下，动水对斜拉桥结构各个构件内力都有较大影响，故在斜拉桥结构抗震设计中，非常有必要考虑动水对结构动力反应的影响。